繼續(xù)聯(lián)想下去，是不是以后只要在任何一個LED燈泡中增加一個微芯片，就可讓無數(shù)燈泡變成無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器，實(shí)現(xiàn)有燈光的地方就有網(wǎng)絡(luò)信號?“不是科幻，卻勝似科幻。”科幻作家韓松在微博上這樣感嘆。

這樣科幻的成果是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢?其實(shí)，這是一種被稱為“可見光通信(VLC，Visible Light Communication)”的技術(shù)，最早由日本科研人員提出并展開研究，而我國也早在2008年由暨南大學(xué)教授陳長纓研制出國內(nèi)首臺白光LED可見光通信樣機(jī)。

如今，國際上科研人員是在通信速率上進(jìn)行比拼，復(fù)旦大學(xué)此次即是刷新了世界的可見光通信速率。要想實(shí)現(xiàn)如WiFi般流暢上網(wǎng)并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化推廣，還有很長的一段路要走。

原理

將半導(dǎo)體照明技術(shù)與光通信技術(shù)相結(jié)合，利用白光LED能夠高速切換開關(guān)的特點(diǎn)，把信息調(diào)制到LED燈光上，實(shí)現(xiàn)“有燈光的地方就能下載信息”

2010年上海世博會，“滬上生態(tài)家”展示區(qū)里，一盞LED燈被它的發(fā)明者賦予了智慧：它發(fā)出的光不僅照亮了桌面，還滿載了豐富的資訊—在燈光下，不僅可以讀書、寫作，借助小巧的液晶屏幕，人們還可以通過燈光觀看電影、欣賞音樂、下載信息。

這就是國內(nèi)首個“白光LED節(jié)能燈構(gòu)筑的無線通信系統(tǒng)”，由陳長纓親手做出。作為沒有任何資源可供利用的先行者，陳長纓自嘲自己是在“做老木匠的活”，燈里的LED小燈珠都是他手工一個個焊起來，成本不到100元。

這一套樣機(jī)看起來并不神秘：用一臺普通的VCD機(jī)，放上刻錄了影片的VCD碟片，就成為了發(fā)射信號源。一臺他親手焊制的白光LED燈，里面的72個小燈珠都是從電子商店里買來，成陣列分布，作為光信號發(fā)射器。VCD碟里的影片數(shù)據(jù)在這盞特殊的LED燈內(nèi)部進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換成了燈光信號。

陳長纓借用一臺便攜式DVD機(jī)顯示屏作為多媒體顯示設(shè)備。整個系統(tǒng)最關(guān)鍵的核心技術(shù)是自制的光檢測器與解調(diào)器。這兩件小小的設(shè)備能夠?qū)⑻N(yùn)藏著信息的燈光接收并解密轉(zhuǎn)換還原成數(shù)碼影片信號，在DVD的顯示屏上同步播放出來。

陳長纓介紹，該項(xiàng)研究的原理是將半導(dǎo)體照明技術(shù)與光通信技術(shù)相結(jié)合，利用白光LED能夠高速切換開關(guān)的特點(diǎn)，把信息調(diào)制到LED燈光上，實(shí)現(xiàn)“有燈光的地方就能下載信息”。

原來，光和常用的無線電波一樣，都屬于電磁波的一種，傳播網(wǎng)絡(luò)信號的基本原理是一致的。給普通的LED燈泡裝上驅(qū)動芯片，就可以控制它每秒數(shù)百萬次閃爍，亮了表示1，滅了代表0。

由于頻率太快，人眼根本覺察不到，光敏傳感器卻可以接收到這些變化。就這樣，二進(jìn)制的數(shù)據(jù)就被快速編碼成燈光信號并進(jìn)行了有效地傳輸。燈光下的電腦，通過一套特制的接收裝置，就能接收到燈光里附加的信息。

隨后在2011年7月份Ted大會(全球科技娛樂設(shè)計大會)上，英國愛丁堡大學(xué)工程學(xué)院教授哈拉爾德˙哈斯，向人們展示了他制造的可以用來通信的VLC燈泡。他首次將VLC稱為“LiFi”。

為什么要用LED燈來進(jìn)行通信?哈斯說，我們傳輸無線數(shù)據(jù)的方式是使用電磁波，特別是無線電波。但無線電頻譜在整個電磁頻譜中僅占很小的一部分，目前我們的無線電頻譜資源已所剩無幾。與此同時，人們對無線上網(wǎng)的需求越來越大。

陳長纓說：“可見光通信系統(tǒng)不需要占用無線電頻譜資源，它與無線電傳輸互為補(bǔ)充，可以減輕無線電通信的壓力，釋放無線電頻譜。可見光通信頻譜是400T-800THz，比無線電頻譜大10000倍，這即意味著更大的帶寬和更高的速度。”

在哈斯看來，VLC有一個最重要的優(yōu)點(diǎn)，這就是幾乎不需要再新建基礎(chǔ)設(shè)施。而傳統(tǒng)射頻信號的發(fā)射需要能量密集的設(shè)備。他宣稱，VLC可以利用現(xiàn)有設(shè)施，“只要你擁有電燈泡，就可以獲得無線互聯(lián)網(wǎng)連接。”

研發(fā)

LED最早的用途就是通信，在其功能延伸到照明后，科學(xué)家開始不斷嘗試使它再回歸到通信上去。目前，可見光離線最高單向傳輸速率達(dá)3.7G

陳長纓介紹，LED用在通信技術(shù)上，其實(shí)是一種功能的“回歸”。

LED的中文全稱為發(fā)光二極管，是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件。

由于工作電壓低、工作電流小、